130亿年前的“火焰”,一把烧掉了我们对黑洞起源的幻想

核心提示:一个科学家小组就发现了130亿光年外的耀变体,编号PSO J0309+27,这是有史以来观测到的最遥远耀变体,堪称130亿年前的“火焰”。这个发现让黑洞的起源更加扑朔迷离,130亿年前的“火焰”,一把烧掉了我们对黑洞起源的幻想。


宇宙印象 深度科普栏目第1159期 为什么星系中心显得特别明亮?这个问题在过去70年就已经开始研究了,这里需要指明的是,银河系中心是个非常明亮的区域,主要原因是聚集了大量的恒星。银河系中心的明亮与遥远星系中心的明亮还有一些不同,后者的明亮是因为存在一种叫做活动星系核或者叫做类星体的天体,由来自中心的超大质量黑洞提供电磁能。


130亿年前的“火焰”,一把烧掉了我们对黑洞起源的幻想

图片解读:银河系中心的明亮与遥远星系中心的明亮不同,前者是恒星聚集

130亿年前的“火焰”

黑洞在消耗物质的时候会从两极释放出喷流,如果喷流对准地球,那么我们看到的就是类星体。早期科学家错误地将此类天体认为是恒星,但它们与恒星相去甚远,有着天壤之别。

1978年,天文学家施佩格尔创造了耀变体这个词,用来描述一种特殊的天体。这种天体是类星体的一种,有着更强的能量特征,相当于类星体家族中的大哥级人物,拥有密度极高的能量源。耀变体其实是个狐假虎威的现象,背后的超大质量黑洞才是幕后大哥,拥有耀变体的星系也被称为活动星系核。可以肯定的是,耀变体的喷流指向是对准地球的,因此我们看到了极为强大的能量释放,甚至会出现超光速假象,这些都来自相对论喷流作怪。


130亿年前的“火焰”,一把烧掉了我们对黑洞起源的幻想

图片解读:耀变体是类星体中的大哥大

130亿年前的“火焰”,一把烧掉了我们对黑洞起源的幻想

图片解读:类星体背后存在着超大质量黑洞

如果说耀变体是超大质量黑洞在背后使劲,那么在早期宇宙中发现了耀变体,也意味着超大质量黑洞在那个时候也存在了!近日,一个科学家小组就发现了130亿光年外的耀变体,编号PSO J0309+27,这是有史以来观测到的最遥远耀变体,堪称130亿年前的“火焰”。

黑洞起源被推翻

超大质量黑洞的起源一直是个谜,科学家认为黑洞可能来自小黑洞的成长,但事实上并非如此。130亿年前的耀变体存在,意味着在宇宙诞生不到10年的时间内,就已经有超大质量黑洞,这说明在那个时候就已经有超大质量黑洞的种子存在。PSO J0309+27耀变体也是有史以来科学家观测到最强大的持续射电源和X射线源,要形成如此强大的源,其黑洞质量至少是太阳的10亿倍,而我们银河系的中心黑洞只有400万倍太阳质量。两者一对比,高下立判,银河系已经存在了100多亿年的时间,中心最大的黑洞在PSO J0309+27耀变体面前还是“小弟弟”。而PSO J0309+27在宇宙诞生不到10亿年,就长到了10亿倍太阳质量,这说明超大质量黑洞的形成并非从小黑洞开始,而是直接诞生为超大质量黑洞。这个发现让黑洞的起源更加扑朔迷离,130亿年前的“火焰”,一把烧掉了我们对黑洞起源的幻想。


130亿年前的“火焰”,一把烧掉了我们对黑洞起源的幻想

图片解读:PSO J0309+27耀变体的想象图

PSO J0309+27耀变体的发现说明星系与黑洞之间存在某种联系,在演化中黑洞需要星系,星系也需要黑洞,但是超大质量黑洞在宇宙诞生之后马上出现,似乎有种先有黑洞,再有星系的感觉。根据科学家对PSO J0309+27耀变体的过程,发现其中心释放出大量的高能量粒子流,以接近光速进行传播,这也是我们所熟悉的相对论喷流。新的发现也暗示,在早期宇宙中还存在数百个相似的耀变体,我们发现的PSO J0309+27耀变体只是其中一员。


130亿年前的“火焰”,一把烧掉了我们对黑洞起源的幻想

图片解读:PSO J0309+27耀变体的发现推翻了我们对超大质量黑洞的理解

接下来,科学家还会继续对早期宇宙进行观测,试图发现更多的耀变体,这样我们就有足够的证据说明,在宇宙诞生之后,先有黑洞,再有星系,而且超大质量黑洞并不是从小黑洞开始慢慢长大,而是从超大质量黑洞的种子开始演化。换个角度看,这也印证了一句老话:有些人一出生就含着金钥匙,人亦如此,黑洞亦如此,宇宙万物亦如此。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。


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